Hvordan virker en kapacitiv sensor?
En kapacitiv sensor opfører sig som den ene plade i en kondensator. Når du nærmer dig — eller rører — sensorens elektrode, ændres dens kapacitans (evnen til at lagre elektrisk ladning). Sensoren registrerer denne ændring og udløser et output.
Det betyder:
- Detekterer alle materialer: ikke kun metal som induktive sensorer. Plast, glas, træ, vand, kød, fingre — alt der ændrer kapacitans i feltet.
- Berøringsfri detektion mulig: kan reagere på nærhed (få mm-cm væk) før direkte kontakt.
- Virker gennem ikke-ledende materialer: en touch-knap kan placeres bag glas, plast eller akryl. Brugeren rører overfladen, sensoren bag detekterer det.
- Påvirkes af vand og fugt: kan være en udfordring i fugtige miljøer (regn på touch-skærm), men også fordel (niveau-måling i tank).
- Lavt strømforbrug: velegnet til batteri-drevne projekter.
Modeller i udvalget
Touch-kontakter til LED og 230V belysning
Touch-sensorer til Arduino og maker-projekter
- Makey Makey Classic (Klon, 400001): gør hverdagsobjekter til touch-knapper. Frugt, vand, blyant-tegninger, folie — alt ledende kan blive en tast på dit tastatur. Plug-and-play USB. Til skole-projekter, musik-instrumenter og kreativ leg.
- 5-Pad Touch AT42QT1070 (301362): standalone breakout med 5 separate touch-pads. Ingen kode nødvendig — direkte digital output ved berøring. Til touch-pads, instrument-keyboards og styring uden mikrocontroller-overhead.
- Mini Touch Kit 3,3-5V (SEN0104): virker på metal, glas, plast og gummi. Kompakt — placér bag enhver overflade. Til hjemmebyggede touch-knapper og skjulte kontakter.
- Digital Capacitive Touch (DFR0030): 3,3-5V, digital output (HIGH/LOW), Arduino-kompatibel. Den simpleste touch-sensor.
Kapacitive fingeraftryk-sensorer
Kapacitive fingeraftryk-sensorer aflæser de små højdeforskelle i en finger via mikroskopiske kapacitans-målinger. Mere præcist end optiske og virker bedre med våde eller kolde fingre:
Industri-proximity (kapacitiv)
- Capacitive Proximity 1-10 mm, IP67, 10-30V (SEN0447): industri-grade kapacitiv switch. Detekterer alle materialer (i modsætning til induktiv der kun ser metal) op til 10 mm. Til niveau-måling i lukkede beholdere, papir-/plast-detektion på samlebånd og emballage-kontrol.
Hvilken sensor skal jeg vælge?
- LED-strip i skab eller hylde med touch-on/off: Touchkontakt LED 9-24V (9830250).
- Lampe med dæmpning via berøring: Berøringsdimmer 230V (9830143).
- Skole-/børneprojekt med touch-baseret interaktion: Makey Makey Classic (400001).
- Multi-knap touch-interface uden Arduino-kompleksitet: 5-Pad AT42QT1070 (301362).
- Skjult touch-knap bag glas eller akryl: Mini Touch Kit (SEN0104).
- Simpel single-touch til Arduino: Digital Capacitive Touch (DFR0030).
- Biometrisk adgangslås (sikker): Capacitive Fingerprint UART (SEN0348) eller I²C (SEN0359).
- Industri niveau-måling i tank gennem væg: Capacitive Proximity 1-10 mm (SEN0447).
- Detektere papir, plast, eller karton på samlebånd: Capacitive Proximity (SEN0447).
Kapacitiv vs induktiv vs Hall — hvad detekteres?
| Kapacitiv | Induktiv | Hall (magnet) |
| Metal | Ja | Ja | Kun magnet |
| Plast | Ja | Nej | Nej |
| Glas | Ja | Nej | Nej |
| Træ | Ja | Nej | Nej |
| Vand/væske | Ja | Nej | Nej |
| Mennesker (touch) | Ja | Nej | Nej |
| Gennem isolerende væg | Ja | Nej | Ja |
| Påvirkes af fugt | Ja (vigtig) | Nej | Nej |
| Bedst til | Touch, niveau, alt-detektion | Industri-metal | Dør, hjul, magneter |
Touch-knapper bag overflade
En af de største fordele ved kapacitive sensorer er at touch-knappen kan placeres BAG en isolerende overflade. Brugeren rører overfladen — sensoren registrerer berøringen gennem materialet:
- Glas (op til 5 mm): ideel til moderne kontrol-paneler, badeværelses-kontakter, interaktive displays.
- Akryl/plast (op til 10 mm): typisk til hjemmebyggede projekter med 3D-printede kabinetter.
- Træ (op til 5-8 mm): elegante, minimalistiske kontakter i træ-paneler.
- Tæt karton (op til 3-5 mm): til skole-projekter og lave touch-knapper.
Tip: jo tykkere materialet er, jo større skal touch-pad'en være. Justér følsomhed for at kompensere for materialet.
Sådan kalibrerer du en kapacitiv sensor
- Find baseline: mål kapacitansen UDEN berøring og gem som reference.
- Sæt tærskel: typisk 5-15% over baseline. For lav = falsk-trigger fra støj. For høj = sensor reagerer ikke.
- Test gennem materiale: hvis touch-pad'en sidder bag glas, kalibrer MED materialet på.
- Auto-kalibrering: brug en glidende baseline der opdateres langsomt — dette kompenserer for temperatur- og fugt-ændringer.
Programmering
- CapacitiveSensor (Arduino lib): bruger en almindelig digital pin + en høj-værdi modstand til at lave kapacitiv touch uden ekstra hardware.
- Adafruit_MPR121: hvis du har en MPR121 12-kanal touch-controller.
- Wire (I²C): til I²C-baserede touch-controllere som AT42QT1070.
- ESP32 touchRead(): ESP32 har 10 indbyggede touch-pins. Læs direkte med touchRead(pin) — ingen ekstra hardware nødvendig.
- DFRobot biblioteker: til Gravity-serien (DFRobot_ID809 til fingeraftryk).
ESP32 indbygget touch — bonus
Hvis du arbejder med ESP32, har du allerede 10 kapacitive touch-pins indbygget (T0-T9). Du behøver ikke en separat sensor for simple projekter:
#include <Arduino.h>
const int touchPin = T0; // GPIO 4 på ESP32
void setup() {
Serial.begin(115200);
}
void loop() {
int touchValue = touchRead(touchPin);
Serial.println(touchValue);
if (touchValue < 30) {
Serial.println("Touch detekteret!");
}
delay(100);
}
Lavere værdi = stærkere berøring. Typisk: ingen berøring ≈ 70-100, finger ≈ 20-30.
Touch i fugtige miljøer
Vand og fugt PÅVIRKER kapacitive sensorer kraftigt. Et par tip:
- Vand-resistant touch: brug specifikke water-tolerant touch-controllere (fx ATtiny touch-chips med vand-detektion).
- Multi-touch til at filtrere regn: hvis to nabo-pads aktiveres samtidigt, antagelig regn — ignorer.
- Hvis touch ikke er kritisk: placér sensoren bag glas (så vandet aldrig rører sensorens overflade direkte).
- Niveau-måling i tank: her er fugt-følsomheden faktisk en fordel — sensoren detekterer væsken direkte gennem tank-væggen.
Typiske anvendelser
Touch-knapper på moderne lamper og elektronik, multi-touch tastaturer på elektroniske instrumenter, biometrisk adgangskontrol via fingeraftryk, niveau-sensorer i lukkede tanke (måler gennem væggen), papir- og emballage-detektion på samlebånd, smart-home med touch-skift skjult bag spejle eller paneler, vandtætte interfaces på bade-elektronik, interaktive kunst-installationer, vandstands-detektion i akvarier, skole-projekter med Makey Makey, og elektroniske dimmere uden mekaniske knapper.
Relateret
Til metal-detektion specifikt, se Induktiv Sensorer. Til magnet- og hall-baserede sensorer, se Magnetisme Sensorer. Til væske-niveau-sensorer (kontakt-baserede), se Væske Sensorer. Til biometriske helse-sensorer, se Helse / krop Sensorer. Til touch-displays, se Farve Displays. Til mikrocontrollere med indbygget touch, se ESP32 Boards. Tilbage til Sensorer oversigt.